亮度可調節的電子記分牌的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種亮度可調節的電子記分牌，包括多個用于顯示的LED數碼顯示管、開關電源以及穩壓電路；所述穩壓電路包括與驅動電路連接的取樣電路、取樣后的基準穩壓電路以及將取樣電路的電壓分壓至光耦反饋器的輸入端的分壓電路，光耦反饋器的輸出端與開關電源的控制芯片的控制端連接，使開關電源的輸出電壓隨光耦反饋器的輸出電壓的變化而變化；此外還包括可調的分壓電路，其包括至少一個可改變光耦反饋器的輸入端的電壓的可調電阻。本實用新型根據現場環境的背景亮度而調節驅動LED數碼顯示管的驅動電壓，使LED數碼顯示管的顯示亮度隨環境的亮度的增強而增強，隨環境亮度的變暗而減弱，以適應各個不同現場環境，達到最佳的顯示效果。
【專利說明】亮度可調節的電子記分牌
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種亮度可調節的電子記分牌，應用于各種以比分辨勝負的比賽場所，并且其亮度可隨環境的亮度而進行手動和/或自動調整。
【背景技術】
[0002]臺球、乒乓球等球類都是以比分辨勝負，為了便于了解比賽進程，需要使用記分牌實時顯示比分。常見的電子記分牌的用于顯示比分或時間的發光二極管(LED)的顯示亮度在調試后就固定下來了，出廠后就不能改變了。由于電子記分牌的生產和調試環境的背景亮度與使用現場的環境亮度是不同的，而且各個不同的現場的背景亮度也是不同的。這樣在背景比較亮的時候，LED的顯示亮度相對就比較暗了，顯示不夠清晰，而在使用環境比較暗時LED的亮度相對又太亮而顯得刺眼。
實用新型內容
[0003]針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型要解決的技術問題是，提供一種亮度可調節的電子記分牌，以適應亮度不同的使用環境。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]一種亮度可調節的電子記分牌，包括多個用于顯示的LED數碼顯示管、為所述LED數碼顯示管供電的開關電源以及基準穩壓電路；所述基準穩壓電路包括與用于驅動所述LED數碼顯示管的驅動電路連接的取樣電路以及將所述取樣電路的電壓分壓至光耦反饋器的輸入端的分壓電路，其中，所述光耦反饋器的輸入端并聯有一取壓電阻，所述光耦反饋器的輸出端與所述開關電源的控制芯片的控制端連接，使所述開關電源的輸出電壓隨所述光耦反饋器的輸出電壓的上升/下降而升高/降低；所述亮度可調節的電子記分牌還包括可調的分壓電路，所述可調的分壓電路包括至少一個用于改變所述光耦反饋器的輸入端的電壓的可調電阻，從而達到自動調光之目的。
[0006]作為優選，所述可調電阻為隨著環境亮度的增加而自動降低阻值的光敏電阻。
[0007]作為優選，所述可調電阻為手動調節的可調電位器。
[0008]作為優選，所述可調電阻包括光敏電阻和與其并聯的手動調節的可調電位器，所述光敏電阻隨著環境亮度的增加而自動降低阻值。
[0009]作為優選，所述可調的分壓電路包括一端接地、另一端與所述可調電阻的一端串聯的第一分壓電阻，所述可調電阻未與第一分壓電阻連接的一端與所述取樣電路連接；所述基準穩壓電路包括一端與所述取樣電路連接的取壓電阻，以及陰極與所述取壓電阻的另一端連接并且陽極接地的基準穩壓器，所述基準穩壓器的參考端連接至所述可調電阻與第一分壓電阻之間。
[0010]作為優選，所述亮度可調節的電子記分牌還包括與所述基準穩壓器并聯的穩壓保
護二極管。
[0011]作為優選，所述可調的分壓電路的可調電阻與所述取樣電路之間還串聯有防止所述可調電阻調節過度的第一限流保護電阻；所述基準穩壓電路的取壓電阻與所述取樣電路之間還串聯有第二限流保護電阻。
[0012]本實用新型的亮度可調節的電子記分牌，根據現場環境背景的亮度而調節LED數碼顯示管的驅動電壓，從而調整其顯示亮度，使LED數碼的顯示亮度隨環境的亮度的變化而變化，從而適應各個不同現場環境，達到最佳的顯示效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的用于亮度可調節的電子記分牌的電路的控制原理框圖。
[0014]圖2為本實用新型的一個實施例的用于亮度可調節的電子記分牌的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0016]如圖1和圖2所示，本實施例的一種亮度可調節的電子記分牌，包括多個用于顯示的LED數碼顯示管(圖中未示出)、為所述LED數碼顯示管供電的開關電源A以及基準穩壓電路；所述基準穩壓電路包括與用于驅動所述LED數碼顯示管的驅動電路連接的取樣電路D以及將所述取樣電路D的電壓分壓至光耦反饋器F的輸入端的基準穩壓電路C，和分壓電路B，其中，所述光耦反饋器F的輸入端(即光耦U20的腳I和2)并聯有一基準穩壓器TL431的取壓電阻R94，光耦反饋器F的輸出端與開關電源A的控制芯片U19 (5L0380R)第4腳的檢測輸入端連接，并且使開關電源A的輸出電壓隨光耦反饋器F的輸出電壓的上升而升高，并且開關電源A的輸出電壓隨光耦反饋器F的輸出電壓的下降而降低。以上開關電源A、光耦反饋器F以及基準穩壓電路C均與現有技術相同，其中光耦反饋器F為常用的負反饋用隔離元件，在此不再贅述。以下結合圖2說明上述電路實現穩壓的過程:如果驅動電壓Vcc上升，則取樣電路D的T點的電壓上升，光耦U20的腳I的電壓升高，而光耦U20的腳2的電壓因為有基準穩壓的穩壓保護二極管DZl (穩壓保護二極管DZl在一般的電路中被稱為“基準穩壓二極管”)的緣故保持預設定值穩定不變，從而光耦U20的腳1、2 (輸入端)之間的電壓升高，光耦U20的導通強度增大，光耦U20的腳3、4 (輸出端)的電壓下降，從而控制芯片U19的4腳(控制腳)的電壓下降，U19的3腳(輸出腳)的電壓下降，從而使開關電源A所提供用于驅動LED數碼顯示管的驅動電壓Vcc下降，保證了 Vcc的穩定，實現了穩壓，反之亦然。
[0017]與現有技術不同的是，本實施例的亮度可調節的電子記分牌還包括可調的分壓電路，所述可調的分壓電路包括至少一個用于改變所述光耦反饋器F的輸入端的電壓的可調電阻。其中，所述可調電阻可以與取壓電阻R94串聯或并聯，或者通過現有技術中的任何其他方式與取壓電阻R94連接，只要該可調電阻的變化能夠改變取壓電阻R94兩端的電壓即可。例如，可調電阻可以與取壓電阻R94直接串聯，可調電阻變大，則取壓電阻R94兩端的電壓變小，反之可調電阻變小，則取壓電阻R94兩端的電壓變大，由于取壓電阻R94兩端的電壓即為光耦U20的輸入電壓，光耦U20的輸入電壓的改變進而可改變驅動電壓Vcc的大小，并通過上述基準穩壓電路使其保持一定環境背景亮度下的相對穩定。
[0018]如圖2所示，具體地，本實施例中，所述可調的分壓電路B包括可調電阻，可調電阻由光敏電阻RG和與其并聯的可調電位器RWl組成，并且所述光敏電阻RG隨著環境亮度的增加而自動降低阻值。第一分壓電阻R140的一端接地，另一端與可調電阻串聯，可調電位器RWl和光敏電阻RG未與第一分壓電阻R140連接的一端與所述取樣電路D連接；所述基準穩壓電路C包括一端與所述取樣電路D連接的取壓電阻R94、陰極與取壓電阻R94連接并且陽極接地的基準穩壓器TL431，所述基準穩壓器TL431的參考端連接至可調電阻(本實施例中即為光敏電阻RG及與其并聯的可調電位器RWl)與第一分壓電阻R140之間。
[0019]如圖2所示，在本實施例中，可調的分壓電路B中的可調電阻選用光敏電阻RG和與其并聯的可調電位器RWl來實現的，由光敏電阻RG起到主要的調節作用，并能實現自動調節，可調電位器RWl可進行手動的補償調節，在光敏電阻RG的基礎上起到輔助調節作用。當然，可調電阻也可以只選擇采用可調電位器RWl或者光敏電阻RG中的其中一個，其中可調電位器RWl可通過手動調整，光敏電阻RG根據外界的光照強度而實現自動調整。
[0020]本實施例的亮度可調節的電子記分牌是通過如下過程實現自動調光的:當外界光線增強時，光敏電阻RG的阻值降低，由于第一分壓電阻R140和可調電阻的串聯關系，根據串聯分壓的原理，基準穩壓器TL431的參考端的電壓VR升高，從而基準穩壓器TL431的陰極的電壓升高，也就是說相對的提高了基準穩壓器的輸出電壓，從而光耦U20的腳2的電壓升高，光耦U20的輸入電壓(腳1、2之間)降低，光耦U20的導通程度減弱，光耦U20第3、4腳的輸出電壓升高，從而通過U19實現驅動電壓Ncc升高，從而使LED數碼顯示管在較亮的環境下的亮度增強。同樣地，當外界光線減弱時，光敏電阻RG的阻值增大，通過類似的過程，實現驅動電壓Vcc降低，從而使LED數碼顯示管在較暗的環境下的亮度減弱。根據現場環境背景的亮度而調節LED數碼的顯示亮度，使LED數碼顯示管的顯示亮度隨環境的亮度的增強而增強，隨環境的亮度減弱而減弱，以達到適應各個不同現場環境亮度的使用需求，進而達到最佳的顯示效果。如果只設置有可調電位器RWl，可通過調整可調電位器RWl的電阻的大小實現手動調節的效果:即在當外界光線增強時，將可調電位器RWl的電阻調小，在外界光線減弱時，將可調電位器RWl的電阻調大，直到LED數碼顯示管的亮度合適為止。
[0021]如圖2所示，為了防止出現故障后整機工作電壓過高而燒壞整機，三端穩壓器TL431并聯的穩壓保護二極管DZ1，起到過調保護作用。
[0022]為了實現電路平衡及安全的考慮，如圖2所示，可調的分壓電路B的可調電阻(RG，RWl)與取樣電路D之間還串聯有防止所述可調電阻調節過度的第一限流保護電阻R139 ;基準穩壓電路C的取壓電阻R94與取樣電路D之間還串聯有第二限流保護電阻R93，第一限流保護電阻R139和第二限流保護電阻R93可防止電路中電流過大。
[0023]此外，需要說明的是，如圖2所示，開關電源A的控制芯片U19 (型號為5L0380R)由220V的交流市電經過隔離及整流電路E后提供額定的直流電。
[0024]TL431是一個輸出電壓可調的基準穩壓源，是德州儀器公司生產的基本IC元件，為本領域常用的集成芯片，在此不再贅述。
[0025]本實用新型的亮度可自動調節的電子記分牌具有如下有益效果:根據現場環境背景的亮度而自動或手動調節LED數碼顯示管的顯示亮度，使LED數碼的顯示亮度隨環境的亮度的增強而增強，隨環境的亮度減弱而減弱，以達到適應各個不同現場環境亮度的使用需求，進而達到最佳的顯示效果。
[0026]此外，需要指出的是，關于光耦U20的輸入端的電壓與開關電源A的控制芯片U19的輸出電壓之間為正相關或負相關的關系，都可以實現其發明目的，只是在所述可調的分壓電路中，需要交換可調電阻與第一分壓電阻(R140)的位置即可，本領域的技術人員可以在本說明書的技術教導下做適當的變化而實現同樣的目的。
[0027]當然，以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種亮度可調節的電子記分牌，包括多個用于顯示的LED數碼顯示管、為所述LED數碼顯示管供電的開關電源以及基準穩壓電路； 所述基準穩壓電路包括與用于驅動所述LED數碼顯示管的驅動電路連接的取樣電路以及將所述取樣電路的電壓分壓至光耦反饋器的輸入端的分壓電路，其中，所述光耦反饋器的輸入端并聯有一取壓電阻，所述光耦反饋器的輸出端與所述開關電源的控制芯片的控制端連接，使所述開關電源的輸出電壓隨所述光耦反饋器的輸出電壓的上升/下降而升高/降低； 其特征在于，所述亮度可調節的電子記分牌還包括可調的分壓電路，所述可調的分壓電路包括至少一個用于改變所述光耦反饋器的輸入端的電壓的可調電阻。
2.如權利要求1所述的亮度可調節的電子記分牌，其特征在于，所述可調電阻為隨著環境亮度的增加而自動降低阻值的光敏電阻(RG)。
3.如權利要求書I所述的亮度可調節的電子記分牌，其特征在于，所述可調電阻為手動調節的可調電位器(RWl)。
4.如權利要求1所述的亮度可調節的電子記分牌，其特征在于，所述可調電阻包括光敏電阻(RG)和與其并聯的手動調節的可調電位器(RW1)，所述光敏電阻(RG)隨著環境亮度的增加而自動降低阻值。
5.如權利要求4所述的亮度可調節的電子記分牌，其特征在于，所述可調的分壓電路包括一端接地、另一端與所述可調電阻的一端串聯的第一分壓電阻(R140)，所述可調電阻未與第一分壓電阻(R140)連接的一端與所述取樣電路連接； 所述基準穩壓電路包括一端與所述取樣電路連接的取壓電阻(R94)，以及陰極與所述取壓電阻(R94)的另一端連接并且陽極接地的基準穩壓器(TL431)，所述基準穩壓器的參考端連接至所述可調電阻與第一分壓電阻(R140)之間。
6.如權利要求5所述的亮度可調節的電子記分牌，其特征在于，還包括與所述基準穩壓器并聯的穩壓保護二極管(DZl )。
7.如權利要求5或6所述的亮度可調節的電子記分牌，其特征在于，所述可調的分壓電路的可調電阻與所述取樣電路之間還串聯有防止所述可調電阻調節過度的第一限流保護電阻(R139)； 所述基準穩壓電路的取壓電阻(R94)與所述取樣電路之間還串聯有第二限流保護電阻(R93)。
【文檔編號】A63B71/06GK203436798SQ201320393729
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2013年7月3日
【發明者】范培勇, 雷海沙 申請人:雷海沙